Числа и все их суммы (целые) — задание 20 ЕГЭ по профильной математике

Наборы: суммы и произведения. 5 примера с ответом и проверкой.

Пример 1

Задумано несколько целых чисел. Набор этих чисел и их все возможные суммы (по 2, по 3 и т. д.) выписывают на доску в порядке неубывания. Например, если задуманы числа 2, 3, 5, то на доске будет выписан набор 2, 3, 5, 5, 7, 8, 10.

а) На доске выписан набор −13, −8, −6, −5, −1, 2, 7. Какие числа были задуманы?
б) Для некоторых различных задуманных чисел в наборе, выписанном на доске, число 0 встречается ровно 2 раза. Какое наименьшее количество чисел могло быть задумано?
в) Для некоторых задуманных чисел на доске выписан набор. Всегда ли по этому набору можно однозначно определить задуманные числа?
Показать ответ
а) −8, −5, 7 б) 4; например, числа 1, 2, −3, −1: нулевую сумму дают ровно два поднабора — 1 и −1, а также 1, 2 и −3 в) нет: если сумма всех задуманных чисел равна нулю, доска симметрична относительно нуля, поэтому наборы −9, 3, 6 и −6, −3, 9 дают одну и ту же доску −9, −6, −3, 0, 3, 6, 9
Решение
На доске стоят суммы всех непустых поднаборов, поэтому чисел на доске 2^k − 1, где k — количество задуманных чисел, и каждое задуманное число само есть на доске.
а) В наборе 7 чисел, значит задумано 3 числа, и все они — элементы доски. Сумма всех чисел доски равна учетверённой сумме задуманных, отсюда сумма задуманных −6. Перебор наборов из элементов доски даёт единственный вариант: −8, −5, 7.
б) Пусть нулевую сумму дают ровно два непустых поднабора S и T. Это линейные условия, поэтому любой поднабор U, чей индикатор лежит в линейной оболочке индикаторов S и T, тоже обязан быть нулевым, а если в этой оболочке лежит разность e_i − e_j, то i-е и j-е числа обязаны совпасть. Разбор всех пар (S, T) показывает, что при k = 2 и k = 3 всегда срабатывает одно из этих «обязано»: либо появляется третий нулевой поднабор, либо два числа становятся равными. При k = 4 пример есть: 1, 2, −3, −1 — нули дают только поднаборы {1; −1} и {1; 2; −3}. Ответ: 4.
в) Нет. Если сумма всех задуманных чисел равна нулю, то вместе с каждым поднабором его дополнение даёт противоположную сумму, поэтому доска симметрична относительно нуля. Тогда наборы −9, 3, 6 и −6, −3, 9 — разные, а доска у них одна и та же: −9, −6, −3, 0, 3, 6, 9. Ответ: не всегда.

Пример 2

Задумано несколько целых чисел. Набор этих чисел и их все возможные суммы (по 2, по 3 и т. д.) выписывают на доску в порядке неубывания. Например, если задуманы числа 2, 3, 5, то на доске будет выписан набор 2, 3, 5, 5, 7, 8, 10.

а) На доске выписан набор −6, −3, −2, 1, 3, 4, 7. Какие числа были задуманы?
б) Для некоторых различных задуманных чисел в наборе, выписанном на доске, число 0 встречается ровно 2 раза. Какое наименьшее количество чисел могло быть задумано?
в) Для некоторых задуманных чисел на доске выписан набор. Всегда ли по этому набору можно однозначно определить задуманные числа?
Показать ответ
а) −6, 3, 4 б) 4; например, числа 1, 2, −3, −1: нулевую сумму дают ровно два поднабора — 1 и −1, а также 1, 2 и −3 в) нет: если сумма всех задуманных чисел равна нулю, доска симметрична относительно нуля, поэтому наборы −8, 2, 6 и −6, −2, 8 дают одну и ту же доску −8, −6, −2, 0, 2, 6, 8
Решение
На доске стоят суммы всех непустых поднаборов, поэтому чисел на доске 2^k − 1, где k — количество задуманных чисел, и каждое задуманное число само есть на доске.
а) В наборе 7 чисел, значит задумано 3 числа, и все они — элементы доски. Сумма всех чисел доски равна учетверённой сумме задуманных, отсюда сумма задуманных 1. Перебор наборов из элементов доски даёт единственный вариант: −6, 3, 4.
б) Пусть нулевую сумму дают ровно два непустых поднабора S и T. Это линейные условия, поэтому любой поднабор U, чей индикатор лежит в линейной оболочке индикаторов S и T, тоже обязан быть нулевым, а если в этой оболочке лежит разность e_i − e_j, то i-е и j-е числа обязаны совпасть. Разбор всех пар (S, T) показывает, что при k = 2 и k = 3 всегда срабатывает одно из этих «обязано»: либо появляется третий нулевой поднабор, либо два числа становятся равными. При k = 4 пример есть: 1, 2, −3, −1 — нули дают только поднаборы {1; −1} и {1; 2; −3}. Ответ: 4.
в) Нет. Если сумма всех задуманных чисел равна нулю, то вместе с каждым поднабором его дополнение даёт противоположную сумму, поэтому доска симметрична относительно нуля. Тогда наборы −8, 2, 6 и −6, −2, 8 — разные, а доска у них одна и та же: −8, −6, −2, 0, 2, 6, 8. Ответ: не всегда.

Пример 3

Задумано несколько целых чисел. Набор этих чисел и их все возможные суммы (по 2, по 3 и т. д.) выписывают на доску в порядке неубывания. Например, если задуманы числа 2, 3, 5, то на доске будет выписан набор 2, 3, 5, 5, 7, 8, 10.

а) На доске выписан набор −8, −5, −2, 1, 3, 6, 9. Какие числа были задуманы?
б) Для некоторых различных задуманных чисел в наборе, выписанном на доске, число 0 встречается ровно 2 раза. Какое наименьшее количество чисел могло быть задумано?
в) Для некоторых задуманных чисел на доске выписан набор. Всегда ли по этому набору можно однозначно определить задуманные числа?
Показать ответ
а) −8, 3, 6 б) 4; например, числа 1, 2, −3, −1: нулевую сумму дают ровно два поднабора — 1 и −1, а также 1, 2 и −3 в) нет: если сумма всех задуманных чисел равна нулю, доска симметрична относительно нуля, поэтому наборы −8, 1, 7 и −7, −1, 8 дают одну и ту же доску −8, −7, −1, 0, 1, 7, 8
Решение
На доске стоят суммы всех непустых поднаборов, поэтому чисел на доске 2^k − 1, где k — количество задуманных чисел, и каждое задуманное число само есть на доске.
а) В наборе 7 чисел, значит задумано 3 числа, и все они — элементы доски. Сумма всех чисел доски равна учетверённой сумме задуманных, отсюда сумма задуманных 1. Перебор наборов из элементов доски даёт единственный вариант: −8, 3, 6.
б) Пусть нулевую сумму дают ровно два непустых поднабора S и T. Это линейные условия, поэтому любой поднабор U, чей индикатор лежит в линейной оболочке индикаторов S и T, тоже обязан быть нулевым, а если в этой оболочке лежит разность e_i − e_j, то i-е и j-е числа обязаны совпасть. Разбор всех пар (S, T) показывает, что при k = 2 и k = 3 всегда срабатывает одно из этих «обязано»: либо появляется третий нулевой поднабор, либо два числа становятся равными. При k = 4 пример есть: 1, 2, −3, −1 — нули дают только поднаборы {1; −1} и {1; 2; −3}. Ответ: 4.
в) Нет. Если сумма всех задуманных чисел равна нулю, то вместе с каждым поднабором его дополнение даёт противоположную сумму, поэтому доска симметрична относительно нуля. Тогда наборы −8, 1, 7 и −7, −1, 8 — разные, а доска у них одна и та же: −8, −7, −1, 0, 1, 7, 8. Ответ: не всегда.

Пример 4

Задумано несколько целых чисел. Набор этих чисел и их все возможные суммы (по 2, по 3 и т. д.) выписывают на доску в порядке неубывания. Например, если задуманы числа 2, 3, 5, то на доске будет выписан набор 2, 3, 5, 5, 7, 8, 10.

а) На доске выписан набор −8, −6, −4, −2, 2, 4, 6. Какие числа были задуманы?
б) Для некоторых различных задуманных чисел в наборе, выписанном на доске, число 0 встречается ровно 2 раза. Какое наименьшее количество чисел могло быть задумано?
в) Для некоторых задуманных чисел на доске выписан набор. Всегда ли по этому набору можно однозначно определить задуманные числа?
Показать ответ
а) −8, 2, 4 б) 4; например, числа 1, 2, −3, −1: нулевую сумму дают ровно два поднабора — 1 и −1, а также 1, 2 и −3 в) нет: если сумма всех задуманных чисел равна нулю, доска симметрична относительно нуля, поэтому наборы −9, 4, 5 и −5, −4, 9 дают одну и ту же доску −9, −5, −4, 0, 4, 5, 9
Решение
На доске стоят суммы всех непустых поднаборов, поэтому чисел на доске 2^k − 1, где k — количество задуманных чисел, и каждое задуманное число само есть на доске.
а) В наборе 7 чисел, значит задумано 3 числа, и все они — элементы доски. Сумма всех чисел доски равна учетверённой сумме задуманных, отсюда сумма задуманных −2. Перебор наборов из элементов доски даёт единственный вариант: −8, 2, 4.
б) Пусть нулевую сумму дают ровно два непустых поднабора S и T. Это линейные условия, поэтому любой поднабор U, чей индикатор лежит в линейной оболочке индикаторов S и T, тоже обязан быть нулевым, а если в этой оболочке лежит разность e_i − e_j, то i-е и j-е числа обязаны совпасть. Разбор всех пар (S, T) показывает, что при k = 2 и k = 3 всегда срабатывает одно из этих «обязано»: либо появляется третий нулевой поднабор, либо два числа становятся равными. При k = 4 пример есть: 1, 2, −3, −1 — нули дают только поднаборы {1; −1} и {1; 2; −3}. Ответ: 4.
в) Нет. Если сумма всех задуманных чисел равна нулю, то вместе с каждым поднабором его дополнение даёт противоположную сумму, поэтому доска симметрична относительно нуля. Тогда наборы −9, 4, 5 и −5, −4, 9 — разные, а доска у них одна и та же: −9, −5, −4, 0, 4, 5, 9. Ответ: не всегда.

Пример 5

Задумано несколько целых чисел. Набор этих чисел и их все возможные суммы (по 2, по 3 и т. д.) выписывают на доску в порядке неубывания. Например, если задуманы числа 2, 3, 5, то на доске будет выписан набор 2, 3, 5, 5, 7, 8, 10.

а) На доске выписан набор −4, −1, 0, 3, 3, 4, 7. Какие числа были задуманы?
б) Для некоторых различных задуманных чисел в наборе, выписанном на доске, число 0 встречается ровно 2 раза. Какое наименьшее количество чисел могло быть задумано?
в) Для некоторых задуманных чисел на доске выписан набор. Всегда ли по этому набору можно однозначно определить задуманные числа?
Показать ответ
а) −4, 3, 4 б) 4; например, числа 1, 2, −3, −1: нулевую сумму дают ровно два поднабора — 1 и −1, а также 1, 2 и −3 в) нет: если сумма всех задуманных чисел равна нулю, доска симметрична относительно нуля, поэтому наборы −9, 3, 6 и −6, −3, 9 дают одну и ту же доску −9, −6, −3, 0, 3, 6, 9
Решение
На доске стоят суммы всех непустых поднаборов, поэтому чисел на доске 2^k − 1, где k — количество задуманных чисел, и каждое задуманное число само есть на доске.
а) В наборе 7 чисел, значит задумано 3 числа, и все они — элементы доски. Сумма всех чисел доски равна учетверённой сумме задуманных, отсюда сумма задуманных 3. Перебор наборов из элементов доски даёт единственный вариант: −4, 3, 4.
б) Пусть нулевую сумму дают ровно два непустых поднабора S и T. Это линейные условия, поэтому любой поднабор U, чей индикатор лежит в линейной оболочке индикаторов S и T, тоже обязан быть нулевым, а если в этой оболочке лежит разность e_i − e_j, то i-е и j-е числа обязаны совпасть. Разбор всех пар (S, T) показывает, что при k = 2 и k = 3 всегда срабатывает одно из этих «обязано»: либо появляется третий нулевой поднабор, либо два числа становятся равными. При k = 4 пример есть: 1, 2, −3, −1 — нули дают только поднаборы {1; −1} и {1; 2; −3}. Ответ: 4.
в) Нет. Если сумма всех задуманных чисел равна нулю, то вместе с каждым поднабором его дополнение даёт противоположную сумму, поэтому доска симметрична относительно нуля. Тогда наборы −9, 3, 6 и −6, −3, 9 — разные, а доска у них одна и та же: −9, −6, −3, 0, 3, 6, 9. Ответ: не всегда.

Другие темы задания №20

Нужен репетитор по математике?

Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.

Репетиторы по математике

Подбор репетитора

Напишите, что нужно, — команда Precettore подберёт репетитора и свяжется с вами.

Готовьтесь к ЕГЭ по профильной математике в Precettore

Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.